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第25练导数的概念及简单应用明晰考情1.命题角度:考查导数的几何意义,利用导数研究函数的单调性、极值和最值.2.题目难度:中档偏难.考点一导数的几何意义方法技巧(1)f(x0)表示函数f(x)在xx0处的瞬时变化率.(2)f(x0)的几何意义是曲线yf(x)在点P(x0,y0)处切线的斜率.1.设点P是曲线yx3x上的任意一点,且曲线在点P处的切线的倾斜角为,则角的取值范围是()A.B.C.D.答案C解析y3x2,tan,又00或f(x)0.(2)若已知函数的单调性,则转化为不等式f(x)0或f(x)0在单调区间上恒成立问题来求解.5.已知函数f(x)lnxx,若af,bf(),cf(5),则()A.cbaB.cabC.bcaD.acb答案A解析f(x)10恒成立,f(x)在(0,)上为减函数.afln33f(3).3f()f(5),abc.故选A.6.设函数f(x)x29lnx在区间a1,a1上单调递减,则实数a的取值范围是()A.(1,2 B.4,)C.(,2 D.(0,3答案A解析易知f(x)的定义域为(0,),且f(x)x.由f(x)x0,解得0x3.f(x)x29lnx在a1,a1上单调递减,解得1a2.7.若定义在R上的函数f(x)满足f(0)1,其导函数f(x)满足f(x)k1,则下列结论中一定错误的是()A.fB.fC.fD.f答案C解析导函数f(x)满足f(x)k1,f(x)k0,k10,0,可构造函数g(x)f(x)kx,可得g(x)0,故g(x)在R上为增函数,f(0)1,g(0)1,gg(0),f1,f,选项C错误,故选C.考点三导数与函数的极值、最值方法技巧(1)函数零点问题,常利用数形结合与函数极值求解.(2)含参恒成立或存在性问题,可转化为函数最值问题;若能分离参数,可先分离.特别提醒(1)f(x0)0是函数yf(x)在xx0处取得极值的必要不充分条件.(2)函数f(x)在a,b上有唯一一个极值点,这个极值点就是最值点.8.(2017全国)若x2是函数f(x)(x2ax1)ex1的极值点,则f(x)的极小值为()A.1B.2e3C.5e3D.1答案A解析函数f(x)(x2ax1)ex1,则f(x)(2xa)ex1(x2ax1)ex1ex1x2(a2)xa1.由x2是函数f(x)的极值点,得f(2)e3(42a4a1)(a1)e30,所以a1.所以f(x)(x2x1)ex1,f(x)ex1(x2x2).由ex10恒成立,得当x2或x1时,f(x)0,且当x2时,f(x)0;当2x1时,f(x)0;当x1时,f(x)0.所以x1是函数f(x)的极小值点.所以函数f(x)的极小值为f(1)1.故选A.9.若函数f(x)(12a)x2lnx(a0)在区间内有极大值,则a的取值范围是()A.B.(1,)C.(1,2) D.(2,)答案C解析f(x)ax(12a)(a0,x0).若f(x)在内有极大值,则f(x)在内先大于0,再小于0,即解得1a2.10.(2018江苏)若函数f(x)2x3ax21(aR)在(0,)内有且只有一个零点,则f(x)在1,1上的最大值与最小值的和为_.答案3解析f(x)6x22ax2x(3xa)(x0).当a0时,f(x)0,f(x)在(0,)上单调递增,又f(0)1,f(x)在(0,)上无零点,不合题意.当a0时,由f(x)0,解得x,由f(x)0,解得0x,f(x)在上单调递减,在上单调递增.又f(x)只有一个零点,f10,a3.此时f(x)2x33x21,f(x)6x(x1),当x1,1时,f(x)在1,0上单调递增,在(0,1上单调递减.又f(1)0,f(1)4,f(0)1,f(x)maxf(x)minf(0)f(1)143.11.已知函数f(x)x33ax(aR),函数g(x)lnx,若在区间1,2上f(x)的图象恒在g(x)的图象的上方(没有公共点),则实数a的取值范围是_.答案解析由题意知,3ax2在1,2上恒成立,记h(x)x2,x1,2,则h(x),1x2,h(x)0,h(x)在1,2上单调递增,h(x)minh(1)1,3a1,即a.1.已知f(x)lnx,g(x)x2mx(m0),直线l与函数f(x),g(x)的图象都相切,且与f(x)图象的切点为(1,f(1),则m等于()A.1B.3C.4D.2答案D解析f(x),直线l的斜率为kf(1)1.又f(1)0,切线l的方程为yx1.g(x)xm,设直线l与g(x)的图象的切点为(x0,y0),则有x0m1,y0x01,y0xmx0(m0),于是解得m2.故选D.2.(2016全国)若函数f(x)xsin2xasinx在(,)上单调递增,则a的取值范围是()A.1,1B.C.D.答案C解析方法一(特殊值法)不妨取a1,则f(x)xsin2xsinx,f(x)1cos2xcosx,但f(0)110,不具备在(,)上单调递增,排除A,B,D.故选C.方法二(综合法)函数f(x)xsin2xasinx在(,)上单调递增,f(x)1cos2xacosx1(2cos2x1)acosxcos2xacosx0,即acosxcos2x在(,)上恒成立.当cosx0时,恒有0,得aR;当0cosx1时,得acosx,令tcosx,g(t)t在(0,1上为增函数,得ag(1);当1cosx0的解集对应yf(x)的增区间,f(x)0时,函数f(x)单调递增,此时由不等式f(x)(x2)ex0,解得x2.3.已知函数f(x)x3mx24x3在区间1,2上是增函数,则实数m的取值范围为()A.4m5B.2m4C.m2D.m4答案D解析由函数f(x)x3mx24x3,可得f(x)x2mx4,由函数f(x)x3mx24x3在区间1,2上是增函数,可得x2mx40在区间1,2上恒成立,可得mx,又x24,当且仅当x2时取等号,可得m4.4.若函数f(x)(x1)ex,则下列命题正确的是()A.对任意m,都存在xR,使得f(x),都存在xR,使得f(x)mC.对任意m,方程f(x)m总有两个实根答案B解析f(x)(x2)ex,当x2时,f(x)0,f(x)为增函数;当x2时,f(x)0,f(x)为减函数.f(2)为f(x)的最小值,即f(x)(xR),故B正确.5.已知函数f(x)是定义在区间(0,)上的可导函数,其导函数为f(x),且满足xf(x)2f(x)0,则不等式的解集为()A.x|x2013B.x|x2013C.x|2013x0D.x|2018x2013答案D解析构造函数g(x)x2f(x),则g(x)x2f(x)xf(x).当x0时,2f(x)xf(x)0,g(x)0,g(x)在(0,)上单调递增.不等式,当x20180,即x2018时,(x2018)2f(x2018)52f(5),即g(x2018)g(5),00,方程6x22x10中的200恒成立,即f(x)在定义域上单调递增,无极值点.7.设aR,若函数yexax,xR有大于零的极值点,则()A.a1C.aD.a0时,ex1,aex0时,f(x)1,f(x),当x(0,1)时,f(x)1时,f(x)0,函数f(x)单调递增.当x1时,f(x)取到极小值e1,即f(x)的最小值为e1.又f(x)为奇函数,且当x0时,f(x)h(x),h(x)的最大值为(e1)1e.11.若在区间0,1上存在实数x使2x(3xa)1成立,则a的取值范围是_.答案(,1)解析2x(3xa)1可化为a2x3x,则在区间0,1上存在实数x使2x(3xa)1成立等价于a(2x3x)max,而y2x3x在0,1上单调递减,y2x3x在0,1上的最大值为2001,a1,故a的取值范围是(,1).12.已知函数f(x)exx,若f(x)0的解集中只有一个正整数,则实数k的取值范围为_.答案解析f(x)0,即exx0,即kx只有一个正整数解,设g(x),所以g(x),当x0,当x1时,g(x)0,所以g(x)在(,1)上单调递增,在(1,)上单调递减,所以g(x)maxg(1),由图可知,kx的唯一一个正整数解只能是1,所以有解得k,所以实数k的取值范围为.
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